05.02.2009 | Autor / Redakteur: Jacob Gsoedl / Rainer Graefen
Der Begriff „Tier 0 Storage“ ist relativ jung. Altbekannt ist allerdings die dieser neuen Speicherebene zugrunde liegende Flash-Technik. Durch den Preisverfall von NAND-Speicherchips werden die schnellen Halbleiterspeicher nun auch im professionellen Storage-Umfeld eine interessante Option für Anwendungen, die hohe I/O-Leistung und geringe Speicherkapazität erfordern.
EMC bietet seit Kurzem für die Symmetrix-Produktlinie Solid State Disks (SSDs) an. Das zeigt deutlich, dass sich Flash-Speicher im Wandel befinden – vom exotischen Spezialprodukt hin zur Mainstream-Option. Noch aber integrieren nur einige Hersteller Solid State Drives in ihre Speicher-Arrays. Das zeigt, dass es nicht ganz so leicht ist, ein bestehendes Array um eine auf SSD basierende Speicherebene zu erweitern. Und auch der Preis für Solid-State-Speicher dürfte ein größeres Hindernis sein. Dieser fällt zwar kontinuierlich, doch noch sind die Speicherchips erheblich teurer als die besten Fibre-Channel-Festplatten.
Warum interessieren sich die Array-Hersteller also speziell für Solid State Disks? Die Vorreiter dieser Technik arbeiten mit Dynamischen RAMs (DRAM), die jedoch immer noch extrem teuer sind. Bis vor wenigen Jahren galt das auch für die langsameren Flash-Speicher.
In der Zwischenzeit sind die Preise für RAM- und Flash-SSD weit auseinander gedriftet. Zudem hat NAND-Flash einen enormen Vorteil gegenüber DRAM: Er ist nicht-flüchtig, speichert Daten also auch ohne Strom. Das macht ihn so attraktiv für Consumer-Geräte wie beispielsweise USB-Sticks, Digitalkameras oder auch Handys. Der Consumer-Markt wiederum erzeugt Volumen, was wiederum Forschung und Entwicklung in diesem Bereich vorantreibt.
In der jüngsten Zeit konnten die Entwickler Innovationen bei den Herstellungsprozessen und beim Chip-Design vorweisen, sodass NAND-Flash mit immer größeren Kapazitäten bei zugleich sinkenden Preisen angeboten werden kann. Zwischen 2004 und 2006 bestanden die meisten NAND-Produkte aus 2- und 4-Gigabit-Multi-Level-Cells (MLCs), die im 90-nm-Prozess hergestellt wurden und maximal zwei Bit pro Zelle speicherten. Heute wird 16-Gigabit-MLC-Flash im 50-nm-Prozess gefertigt, der drei oder vier Bit pro Zelle aufnehmen kann.
Allerdings muss man hier genau unterscheiden. NAND-Flash gibt es in zwei „Geschmacksrichtungen“: In der langsameren, weniger zuverlässigeren MLC-Flash mit hoher Speicherkapazität für den Consumer-Markt, und in Form der schnellen Single-Level-Cells (kurz: SLC), die weniger hohe Kapazitäten aufweisen und für gewöhnlich in Enterprise-Storage-Systemen verwendet werden.
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